Este descubrimiento abre nuevas esperanzas para el tratamiento y la prevención de las enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer.
Un equipo de investigadores, liderado por
Vasily M. Studitsky, profesor de la Universidad Estatal Lomonosov de
Moscú (Rusia) ha descubierto un novedoso mecanismo de reparación del ADN. Todo el estudio ha sido publicado en la revista Science Advances.
El complejo ensamblaje de nuestro genoma a
base de nucleosomas e histonas permite a la molécula de ADN encajar en
un núcleo de la microscópica célula, pero las proteínas que gestionan la
“reparación” de las zonas de ADN dañadas no tienen forma de acceder a
la cadena de ADN. Y si el ADN no se repara, acaban apareciendo las mutaciones genéticas, la muerte celular y el desarrollo de enfermedades, como puede ser el alzhéimer.
Así, los científicos se dedicaron a investigar
el mecanismo de detección de roturas en ADN de cadena sencilla en las
que se malogra la conexión entre los nucleótidos en los lugares donde el
ADN se une a las histonas, probando a insertar en el ADN
sitios especiales, donde la rotura de una sola cadena se puede
introducir mediante la adición de enzimas específicas en un tubo de
ensayo. Luego, estudiaron un solo nucleosoma transcrito por una sola
molécula de ARN.
Tras examinar estas introducidas en
lugares precisos sobre el ADN, observaron qué impacto tenían estas en la
progresión de la ARN polimerasa. En vez de en el ADN libre de histonas,
la enzima se detuvo solo en los nucleosomas, cuando la ruptura estaba presente en la otra hebra de ADN. Según los expertos, fue “como si tuviera ojos en la parte posterior de la cabeza”. Descubrieron, por tanto, que el
estancamiento de la RNA polimerasa es provocado por la formación del
bucle que a su vez bloquea el movimiento de la encima y por tanto la
reparación normal del ADN.
“Hemos demostrado, in vitro, que todavía es posible la reparación de roturas en la otra cadena de ADN, que está 'oculta' en el nucleosoma. Según nuestra hipótesis, se produce debido a la formación de blucles de un ADN especial en el nucleosoma, Así, la formación de bucles, que detienen la polimerasa, dependen de sus contactos con las histonas. Si se hacen más robustos, además de aumentar la eficiencia de la formación de bucles y la probabilidad de reparación, a su vez se reduce el riesgo de enfermedad. Si se desestabilizan estos contactos, mediante el uso de métodos especiales de administración de fármacos se puede programar la muerte de las células afectadas”, explica Studitsky.
